10kv真空断路器的检修与维护

10kv真空断路器的检修与维护

梁友强

东莞汇智机电工程有限公司广东东莞523900

摘要：目前,10kV真空断路器在电力行业有着广泛的应用,它具有开断能力强、灭弧性能好、机械寿命长、运行维护少、维修周期长等优点。近年来,通过对实践中的运行故障分析,真空断路器故障主要表现在出现真空泄漏气泡,操作机构阻塞等,这就要求我们在安装、运行、维护和管理等方面加强,做好运行质量管理的全过程。

关键词：10KV真空断路器；检修维护；流程；维护要点

一、真空断路器的绝缘特性

真空具有很强的绝缘特性，在真空断路器中，气体非常稀薄，气体分子的自由行程相对较大，发生相互碰撞的机率很小，因此，碰撞游离不是真空间隙击穿的主要原因，而是在高强电场的作用下由电极析出的金属质点才是引起绝缘破坏的主要因素。

真空间隙中的绝缘强度不仅与间隙的大小，电场的均匀程度有关，而且受电极材料的性质及表面状况的影响较大。真空间隙在较小的距离间隙（2-3毫米）情况下，有比高压力空气与SF6气体高的绝缘特性，这就是真空断路器的触头开距一般不大的原因。

二、断路器的结构和工作原理

1.工作原理

真空断路器利用高真空中电流流过零点时，等离子体迅速扩散熄灭电弧，完成切断电流的目的。

2.动作原理

储能过程：当储能电机14接通时，电机带动偏心轮转动，通过紧靠在偏心轮上的滚子10带动拐臂9及连板7摆动，推动储能棘爪6摆动，使棘爪11转动，当棘轮上的11上的销与储能轴套上32的板靠住以后，二者一起运动，使挂在储能轴套上的32上的合闸弹簧21拉长。储能轴套32由定位销在13固定，维持储能状态，同时，储能轴套32上的拐臂推动行程开关5切断储能电机14的电源，并且储能棘爪被抬起，与棘爪可靠脱离。

合闸操作过程：当机构接到合闸信号后（开关处于断开，已储能状态），合闸电磁铁15的铁芯被吸向下运动，拉动定位件13向逆时针方向转动，解储能除维持，合闸弹簧21带动储能套32逆时针方向转动，其轮压动传动轴30，带动连板29及摇臂27运动，使摇臂27扣住半轴25，使机构处于合闸状态。此时，连锁装置28锁住定位件，使定位件不能逆时针方向转动，达到机构连锁的目的，保证了机构在合闸不能合闸操作。

分闸操作过程：断路器合闸后，分闸电磁铁接到信号，铁芯吸合，分闸脱扣器19中的顶杆向上运动，使脱扣轴16转动带动顶杆18向上运动，顶动弯板26并带动半轴25向反时针方向转动。半轴25与摇臂27解扣，在分闸弹簧的作用下，断路器完成分闸操作。

三、10kV真空断路器的故障检修

1.真空灭弧室的真空度检测

真空断路器的主要部件是一个真空灭弧室(俗称真空泡),这是对负载电流和故障电流进行区分和开断的关键机构。真空灭弧室的真空的程度是能否正常灭弧的基础。真空灭弧室一般使用陶瓷或玻璃陶瓷材料构成,两面覆盖焊接静电导电金属端盖,与静力触探杆焊接在一起,并且断路器可动焊条和可动导电接触一起,与波纹管的中心孔和可动盖板延伸到真空灭弧室外,可动导体杆波纹管长度具有可扩展性,外部气体不会因可动导电杆的移动而进入灭弧室。所以,真空断路器的操作动作和装配的密封性,是影响真空与否的主要因素。如果真空断路器的分合次数过多,加上真空灭弧室装配问题较大,真空灭弧室会加速真空泄露。若真空断路的灭弧室不能满足真空度的要求,则应当及时更换真空灭弧室,否则在故障时电流产生的高温高压气体中,将导致真空断路器发生严重的后果。目前,真空度检测方法包括真空度测试仪和工频电压测试方法。工频电压的方法是断开断路器两个触点，使断路器处于分闸位置,逐渐在触点间增大电压,如果能承受得住lmin的工频电压则符合条件。

2.调整真空断路器的超行程

10kV真空断路器的超行程是断路器触头弹簧由于动静触头相接触而受到压缩的距离，行程与开距的差值即为超行程。开距为10kV的真空断路器分闸时，真空泡动静触头之间的距离，开距能够在很大程度上影响10kV真空断路器性能。开距的大小不能直接测量，而应该在在动导电杆和10kV真空断路器上分别取一个定点，测定断路器在分、合闸过程中两点的相对位移差。当10kV真空断路器的触头达不到标准值时，可通过调节开距的方式调节触头，也可以调节动导电杆长度。

3.调整真空断路器同期性

10kV真空断路器的三相同期性通常小于2ms，若10kV真空断路器不能保持较好的同期性，则在10kV真空断路器正常运行时极易出现高倍操作电压，从而对相关设备造成破坏。因此，需要调整10kV真空断路器的同期性，使其尽可能地保持一致，同期性的调整方法与行程调整类似。

5.真空断路器操动机构的检修

某单位一条10Vk线路速断跳闸,几次抢修,均发现真空断路器拒动,导致35kV某变电站开关发生数次动作。经检查,该断路器型号为ZW18一12型真空断路器,操动机构为CT23一s型手动操作机构,涌流控制器型号TC一32系列产品。经模拟测试,发现造成此障碍的主要原因,是断路器的涌流控制器响应速度与故障电流形成前的电流有关,故不能可靠地将延时统一,从而无法可靠隔离事故。当进行断路器年度维护时,需要对其操作机构进行保养。该操作机构一般用干净的润滑油进行润滑,使其更加平滑,减少磨损并尽快更换磨损严重的部位;检查所有固件,防止松动,使得合闸时不封闭,分闸不会反弹,操作灵敏,没有卡顿,配合牢靠。年度维修时还要对真空断路器的直流电阻和合闸接触器线圈和分闸线圈绝缘电阻行检测,正常温度下不低于10MQ,并与设备厂测试值时应该是没有显著变化。另外,还要测试合闸接触器线圈,分闸线圈的最低工作电压,其值应大于额定直流工作电压的3c0y,小于额定直流电压的65%,预防低压时直流系统拒绝动作,高于额定电压时误动作,从而导致直流接地系统故障。

四、10kV真空断路器的维护要点

当对真空断路器施加工频耐压试验时,需要提前将有关的氧化锌避雷器过电压保护移除,试验完成后再恢复。由于真空气泡的各种技术参数是不一样的,当灭弧室的试验是不合格时,尽量使用相同类型的灭弧室进行更换,一般不应该轻易更改其型号。在平时我们应该注重真空断路器的外部清洁工作,以保持干净,清除绝缘子、绝缘拉杆等绝缘构件上的灰尘。由于不同制造商和不同类型的真空断路器的参数彼此迥异,有时即使同一批断路器之间也存在差异,所以维修必须以出厂时工厂设备制造商的校验参数为参考标准。加强真空断路器的日常监督检查,严格符合法规进行检修,并与规定的预防性试验相结合,工作上做到“该修必修,修必修好”,以确保断路器安全可靠动作。

五、结束语

近年来，10KV真空断路器无论是在制造、设备还是检测等方面的水平都有了大幅度的提升，这也使传统的维护检修制度与当前的发展需求无法适应，因此需要加快观念的转变，利用在线监测手段来有效的掌握真空断路器的运行状态，制定完善、及时的检修维护策略，确保10KV真空断路器检修工作的完善，为其运行的可靠性奠定良好的基础。

参考文献

[1]赵祺.10kV真空断路器维护与状态检修的探讨[J].供用电，2014（25）：38-40.

[2]黄亮,叶立群,郭捷敏.10kV真空断路器的状态评估诊断及其检修建议[J].广东科技，2011（14）：118-121.